保水渔业在水环境治理中的应用

保水渔业在水环境治理中的应用

环境问题的表现随着科学技术的进步，中国经济发展迅速。过去以资源消耗、环境破坏为代价的发展模式，带来了诸多环境问题，其中水环境问题尤为突出。为全面提高水环境质量，从2016年起我国陆续颁布了诸多指导性文件一、水生百合类技术原理和发展（一）生物操纵技术生物操纵技术是水体生态修复的重要研究方向之一，诸多实践证明，针对不同的水环境条件采取相应的生物操纵技术可以取得良好的治理效果。在自然水环境中，浮游植物、浮游动物、鱼类组成了基本的食物网关系，依据三者的食物链关系，国外最早提出了经典生物操纵技术。该理论利用调整鱼类群落结构，间接增加浮游动物对藻类的摄食能力，从而达到抑制藻类的目的。Shapiro等（二）保水渔业的自滤食性鱼类控藻理念保水渔业最初是由刘其根教授在谢平等人的非经典生物操纵的基础上提出的虽然保水渔业的理念提出较晚，但其核心理论的研究却开展的很早，自滤食性鱼类控藻理念被提出，国内外学者便开展了诸多的实验探究其可行性。史为良教授二、保水渔业在水库水库建设中的应用现状即使过去学者们对保水渔业的富营养防治效果存在争议，但苦于对湖库富营养化治理技术的匮乏，全国各地管理部门仍不断的尝试保水渔业的可行性。经过近20年的发展，保水渔业已经在我国的湖库富营养化防治中获得了一席之地。为体现保水渔业技术的广泛适用性，本文选取环境条件和地理位置分布差异较大的湖库进行归纳介绍。千岛湖位于浙江杭州，是我国第一个实施保水渔业的湖库。上世纪80年代千岛湖水质常年保持I-II类的水质，然而1998年、1999年连续两年爆发了蓝藻水华千岛湖保水渔业的成功给其他类似的富营养化防治提供了信心，再加上浙江省政府的高度重视，在出台了《生态强渔富民、渔业洁水保水两项行动计划实施方案》和《浙江省清洁水源行动方案》等政策后，保水渔业在浙江省飞速发展桥墩水库位于浙江温州市，库容8133m分水江水库位于桐庐，平均水深11-13m，总库容1.93亿m³，属新建水库。由于缺乏完善的水体生态系统，氮磷等营养物质不断积累，至2008年、2009年湖区已经呈现中度富营养化状态，叶绿素a含量达到了8.66μg/L，濒临藻类爆发。考虑到富营养化防治需求，2010年水库加大了鲢鳙鱼的放养比例，其中白鲢6.6万尾，鳙鱼5万尾，并进行了跟踪监测。至2011年5月，叶绿素a的含量降低至1.98ug/L，总磷由0.038mg/L降至0.016mg/L，其他营养盐也产生了显著的下降，表明保水渔业在分水江水库的应用取得了显著随着保水渔业在浙江，全国诸多也进行了技术的尝试。山美水库位于福建泉州，是一座集防洪、供水、灌溉等综合利用的大型水库，库容6.55亿m傀儡湖位居昆山市，是一座兼具供水、调蓄、灌溉等功能的湖体，面积6.7km陆浑水库位于嵩县境内，面积4.7万亩，平均水深9.5m，是一座以防洪为主，结合灌溉、发电、供水等功能的大型水库。近年来，水库通过科学投放、合理捕捞滤食性鱼类，全面发展“保水渔业”，每年增殖放流滤食性花白鲢鱼种300余吨，渔产量约1.3×10长寿湖位于重庆，水域面积65km飞井水库位于云南省玉溪，总库容1080万m庐山西海水域面积308km类似的案例还有很多，本文无法逐一列举。通过以上案例我们不难发现，自古以来渔业生产一直是我国居民食物的主要来源之一。自1960年起，随着四大家鱼的成功繁殖，网箱养殖和大水面投饵养殖，解决了当时水产蛋白供应不足、吃鱼难的问题但是也带来诸多的水环境问题，不仅致使河流湖泊丧失了生态景观功能，甚至威胁了部分城市的供水安全。近10年中央政府对水环境治理要求的不断加大，网箱养殖全面禁止，多数天然湖泊也全面禁止鱼类养殖，在一定程度上限制了养殖产业的发展。如何找到鱼类养殖与环境保护之间平衡点是困扰水产与环境管理部门的难题，保水渔业的提出与成功应用为解决这一问题找到了答案。依据其技术优势，保水渔业既可以实现有机绿色鱼类的供应，又可以实现水环境质量的提升。从目前全国实施的案例来看，自南至北、自东至西，无论是高原湖泊还是平原水库都有典型的成功案例，充分证实了保水渔业在我国湖库水环境治理中的技术广适性与优越性。当前我国正处于黑臭水体消除后的富营养化阶段，为2030年全面实现Ⅲ类水、抑制水体富营养化、健全水体生物多样性等水环境规划目标，践行习总书记提出的绿水青山和生命共同体的核心生态思想，未来保水渔业技术在我国湖库水环境治理中具有独特的技术优越性与应用潜力。随着实践的发现，我们有充足的理由相信，保水渔业的案例必将在我国的大地上开花，生态鱼走向千家万户，为我国“十四五”渔业发展提供了新思路。三、保水渔业在水环境治理中的应用保水渔业的提出至今已有近20年的时间，科技的快速发展提高了保水渔业应用的技术精度，促使保水渔业已经形成了较为成熟的技术工艺。面对当前大范围的湖库富营养化，传统的物理及化学技术存在显著短板，水生植物修复技术又无法克服水深及透明度等生境限制。保水渔业的出现为多年来湖库的富营养化提供了一种新型、环保、高效的技术手段，同时解决了渔业生产与环境保护对立矛盾的问题，实现了经济产出与环境效益的协调统一，在我国当前的环境政策背景下具有广阔的应用空间。为更好的使学者及工程师们了解和研究保水渔业，现就其技术优势与技术瓶颈做简要分析，以抛砖引玉，有所贡献。（一）保水渔业技术在大型湖库中的应用保水渔业之所以在湖库治理中获得良好应用，主因是相对于传统的水治理技术，在控制水体富营养化的同时，实现了附加经济效益与生态效益。当前现有的传统水处理技术难以适用，大型湖库中的蓝藻问题成为了世界各地水库管理部门的首要难题，尤其是饮用水源地的特殊性导致物理及化学技术对水体富营养化及蓝藻水华束手无策，保水渔业的出现为解决这一问题提供了有效手段。从诸多的实践案例可以看出，在轻度或中度的富营养化湖库中，保水渔业技术是可靠的，同时兼具经济效益。此外，随着居民对有机水产品需求的提高，传统养殖业过多投药的养殖模式遭受了严重的市场冲击。保水渔业的有机鱼产出，是未来淡水养殖业的重点发展方向之一。从环境需求及有机水产品需求两个方面看，保水渔业具有技术优势。（二）保水渔业在水环境治理中的适用条件虽然保水渔业的提出是为湖库富营养化防治提供了一剂良方，但其仍是一种生物技术，也具备一定的应用瓶颈，主要表现为：1．保水渔业适用于中度或轻度富营养化的水体，重度富营养化的水体往往难以取得成功。究其原因一方面是藻毒素对鱼类肝脏具有毒害作用2．保水渔业要求鱼类群落以鲢鳙鱼为主，但在自然水体中，凶猛鱼类的存在，使鲢鳙鱼难以获得稳定的生物群落，导致项目失败3．诸多湖库承载着防洪排涝功能，甚至部分水体需要周期性换水或本身就属于开放性湖库，这给保水渔业的实施带来巨大挑战。四、保护水生养殖在水环境管理中的应用前景和发展建议（一）．潜力巨大即便保水渔业具有一定的技术瓶颈和一些尚未清晰的机理需要进一步解析，但从当前的应用案例来看，该技术工艺已到成熟应用水平。在湖库应用方面，因现有的水处理技术无法满足湖库的富营养化防治需求，保水渔业依靠巨大的技术优势，未来在我国具备良好的应用空间，尤其是在封闭性的湖库中该技术已经相对成熟，应用潜力巨大。此外，我国水资源丰富，但人均水资源相对匮乏，西部缺水城市及东部超大型城市的饮用水资源更是相对紧缺。历年来我国始终把城市的供水安全作为城市风险防控的第一要务，保水渔业为水源地的富营养化防治提供了新的水质保障途径，为诸多城市喝上生态水提供了可能。因此，未来保水渔业在饮用水源地中的应用潜力巨大，应用范围甚广。最后，基于传统养殖业与水环境保护的矛盾及居民对有机水产品需求的不断增强，保水渔业成为解决以上两个矛盾的最佳技术选择之一，进一步加大了保水渔业的应用空间。最后，在城市的景观湖运维工作中，因其具备良好的经济效益（有机鱼类产出），未来可能会成为湖库生态运行的核心技术之一。为实现水污染防治计划的基本规划，到2030年我国水环境总体改善，水体生态系统功能初步恢复，到本世纪中叶，生态系统实现良性循环的基本目标。抑制水体富营养化是未来我国10-30年的核心工作任务，而保水渔业必定会成为湖库治理的重点推荐技术之一。（二）保水渔业在水保水渔业经历了相对“艰难”的发展离不开诸多科学家和技术人员的不懈努力，以至于保水渔业被越来越多的人熟知，典型案例也不断的显现。为促进该技术进一步的发展和应用，本文根据前人已有的研究成果，结合笔者从事多年的水环境治理经验，提出若干建议，供专家学者讨论参用。1．充分调研，科学判断保水渔业的技术适用性。保水渔业并不是万能钥匙，其本质仍是对边界条件要求较为严苛的生物修复技术。因此，在项目实施前，应充分调研水体的区位关系、水文、水质、藻类群落结构及现有鱼类群落结构等基础数据，科学判断保水渔业的适用性，并构建精准的保水渔业实施方案。2．与传统的水环境治理技术相互配合，形成系统应用技术体系。保水渔业适用于中度或轻度富营养化水体，其核心是完善水体的现有生态系统，依靠鱼类牧食作用控制藻类增殖达到水质净化的目的。然而在污染较为严重的水体中，仍需要截污纳管、水利调度、水生植物修复等技术为其提供合适的生境条件。因此，保水渔业技术应成为现有技术体系的有效补充，集成为系统化治理方案。3．相对于传统的蓝藻水华，目前湖库还有裸藻水华4．打通保水渔业全产业链的良性发展。保水渔业的成功应该是全产业链的成功，目前普通居民对于保水渔业的认知仍较少，无法打开保水渔业产出的生态鱼产业链条，实现环境治理与与产品产出的双收益。根据千岛湖及庐山西海的成功经验，不计算生态旅游的收入，仅仅鱼产品的销售经济收入都是相当可观的，千岛湖年产值近5亿元，利润近3000万元，多年来累计经济价值40亿元。因此，打通保水渔业的后端销售市场，让更多的人认识有机鱼、生态鱼，是促进渔业良性发展的核心工作。这需要我国环境工作者与水产工作者的共同努力。在此，希望通过本文的梳理与